doc: fix typo
[platform/upstream/isl.git] / doc / user.pod
1 =head1 Introduction
2
3 C<isl> is a thread-safe C library for manipulating
4 sets and relations of integer points bounded by affine constraints.
5 The descriptions of the sets and relations may involve
6 both parameters and existentially quantified variables.
7 All computations are performed in exact integer arithmetic
8 using C<GMP>.
9 The C<isl> library offers functionality that is similar
10 to that offered by the C<Omega> and C<Omega+> libraries,
11 but the underlying algorithms are in most cases completely different.
12
13 The library is by no means complete and some fairly basic
14 functionality is still missing.
15 Still, even in its current form, the library has been successfully
16 used as a backend polyhedral library for the polyhedral
17 scanner C<CLooG> and as part of an equivalence checker of
18 static affine programs.
19 For bug reports, feature requests and questions,
20 visit the the discussion group at
21 L<http://groups.google.com/group/isl-development>.
22
23 =head2 Backward Incompatible Changes
24
25 =head3 Changes since isl-0.02
26
27 =over
28
29 =item * The old printing functions have been deprecated
30 and replaced by C<isl_printer> functions, see L<Input and Output>.
31
32 =item * Most functions related to dependence analysis have acquired
33 an extra C<must> argument.  To obtain the old behavior, this argument
34 should be given the value 1.  See L<Dependence Analysis>.
35
36 =back
37
38 =head3 Changes since isl-0.03
39
40 =over
41
42 =item * The function C<isl_pw_qpolynomial_fold_add> has been
43 renamed to C<isl_pw_qpolynomial_fold_fold>.
44 Similarly, C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_add> has been
45 renamed to C<isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold>.
46
47 =back
48
49 =head3 Changes since isl-0.04
50
51 =over
52
53 =item * All header files have been renamed from C<isl_header.h>
54 to C<isl/header.h>.
55
56 =back
57
58 =head3 Changes since isl-0.05
59
60 =over
61
62 =item * The functions C<isl_printer_print_basic_set> and
63 C<isl_printer_print_basic_map> no longer print a newline.
64
65 =item * The functions C<isl_flow_get_no_source>
66 and C<isl_union_map_compute_flow> now return
67 the accesses for which no source could be found instead of
68 the iterations where those accesses occur.
69
70 =item * The functions C<isl_basic_map_identity> and
71 C<isl_map_identity> now take the dimension specification
72 of a B<map> as input.  An old call
73 C<isl_map_identity(dim)> can be rewritten to
74 C<isl_map_identity(isl_dim_map_from_set(dim))>.
75
76 =item * The function C<isl_map_power> no longer takes
77 a parameter position as input.  Instead, the exponent
78 is now expressed as the domain of the resulting relation.
79
80 =back
81
82 =head1 Installation
83
84 The source of C<isl> can be obtained either as a tarball
85 or from the git repository.  Both are available from
86 L<http://freshmeat.net/projects/isl/>.
87 The installation process depends on how you obtained
88 the source.
89
90 =head2 Installation from the git repository
91
92 =over
93
94 =item 1 Clone or update the repository
95
96 The first time the source is obtained, you need to clone
97 the repository.
98
99         git clone git://repo.or.cz/isl.git
100
101 To obtain updates, you need to pull in the latest changes
102
103         git pull
104
105 =item 2 Generate C<configure>
106
107         ./autogen.sh
108
109 =back
110
111 After performing the above steps, continue
112 with the L<Common installation instructions>.
113
114 =head2 Common installation instructions
115
116 =over
117
118 =item 1 Obtain C<GMP>
119
120 Building C<isl> requires C<GMP>, including its headers files.
121 Your distribution may not provide these header files by default
122 and you may need to install a package called C<gmp-devel> or something
123 similar.  Alternatively, C<GMP> can be built from
124 source, available from L<http://gmplib.org/>.
125
126 =item 2 Configure
127
128 C<isl> uses the standard C<autoconf> C<configure> script.
129 To run it, just type
130
131         ./configure
132
133 optionally followed by some configure options.
134 A complete list of options can be obtained by running
135
136         ./configure --help
137
138 Below we discuss some of the more common options.
139
140 C<isl> can optionally use C<piplib>, but no
141 C<piplib> functionality is currently used by default.
142 The C<--with-piplib> option can
143 be used to specify which C<piplib>
144 library to use, either an installed version (C<system>),
145 an externally built version (C<build>)
146 or no version (C<no>).  The option C<build> is mostly useful
147 in C<configure> scripts of larger projects that bundle both C<isl>
148 and C<piplib>.
149
150 =over
151
152 =item C<--prefix>
153
154 Installation prefix for C<isl>
155
156 =item C<--with-gmp-prefix>
157
158 Installation prefix for C<GMP> (architecture-independent files).
159
160 =item C<--with-gmp-exec-prefix>
161
162 Installation prefix for C<GMP> (architecture-dependent files).
163
164 =item C<--with-piplib>
165
166 Which copy of C<piplib> to use, either C<no> (default), C<system> or C<build>.
167
168 =item C<--with-piplib-prefix>
169
170 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-independent files).
171
172 =item C<--with-piplib-exec-prefix>
173
174 Installation prefix for C<system> C<piplib> (architecture-dependent files).
175
176 =item C<--with-piplib-builddir>
177
178 Location where C<build> C<piplib> was built.
179
180 =back
181
182 =item 3 Compile
183
184         make
185
186 =item 4 Install (optional)
187
188         make install
189
190 =back
191
192 =head1 Library
193
194 =head2 Initialization
195
196 All manipulations of integer sets and relations occur within
197 the context of an C<isl_ctx>.
198 A given C<isl_ctx> can only be used within a single thread.
199 All arguments of a function are required to have been allocated
200 within the same context.
201 There are currently no functions available for moving an object
202 from one C<isl_ctx> to another C<isl_ctx>.  This means that
203 there is currently no way of safely moving an object from one
204 thread to another, unless the whole C<isl_ctx> is moved.
205
206 An C<isl_ctx> can be allocated using C<isl_ctx_alloc> and
207 freed using C<isl_ctx_free>.
208 All objects allocated within an C<isl_ctx> should be freed
209 before the C<isl_ctx> itself is freed.
210
211         isl_ctx *isl_ctx_alloc();
212         void isl_ctx_free(isl_ctx *ctx);
213
214 =head2 Integers
215
216 All operations on integers, mainly the coefficients
217 of the constraints describing the sets and relations,
218 are performed in exact integer arithmetic using C<GMP>.
219 However, to allow future versions of C<isl> to optionally
220 support fixed integer arithmetic, all calls to C<GMP>
221 are wrapped inside C<isl> specific macros.
222 The basic type is C<isl_int> and the operations below
223 are available on this type.
224 The meanings of these operations are essentially the same
225 as their C<GMP> C<mpz_> counterparts.
226 As always with C<GMP> types, C<isl_int>s need to be
227 initialized with C<isl_int_init> before they can be used
228 and they need to be released with C<isl_int_clear>
229 after the last use.
230 The user should not assume that an C<isl_int> is represented
231 as a C<mpz_t>, but should instead explicitly convert between
232 C<mpz_t>s and C<isl_int>s using C<isl_int_set_gmp> and
233 C<isl_int_get_gmp> whenever a C<mpz_t> is required.
234
235 =over
236
237 =item isl_int_init(i)
238
239 =item isl_int_clear(i)
240
241 =item isl_int_set(r,i)
242
243 =item isl_int_set_si(r,i)
244
245 =item isl_int_set_gmp(r,g)
246
247 =item isl_int_get_gmp(i,g)
248
249 =item isl_int_abs(r,i)
250
251 =item isl_int_neg(r,i)
252
253 =item isl_int_swap(i,j)
254
255 =item isl_int_swap_or_set(i,j)
256
257 =item isl_int_add_ui(r,i,j)
258
259 =item isl_int_sub_ui(r,i,j)
260
261 =item isl_int_add(r,i,j)
262
263 =item isl_int_sub(r,i,j)
264
265 =item isl_int_mul(r,i,j)
266
267 =item isl_int_mul_ui(r,i,j)
268
269 =item isl_int_addmul(r,i,j)
270
271 =item isl_int_submul(r,i,j)
272
273 =item isl_int_gcd(r,i,j)
274
275 =item isl_int_lcm(r,i,j)
276
277 =item isl_int_divexact(r,i,j)
278
279 =item isl_int_cdiv_q(r,i,j)
280
281 =item isl_int_fdiv_q(r,i,j)
282
283 =item isl_int_fdiv_r(r,i,j)
284
285 =item isl_int_fdiv_q_ui(r,i,j)
286
287 =item isl_int_read(r,s)
288
289 =item isl_int_print(out,i,width)
290
291 =item isl_int_sgn(i)
292
293 =item isl_int_cmp(i,j)
294
295 =item isl_int_cmp_si(i,si)
296
297 =item isl_int_eq(i,j)
298
299 =item isl_int_ne(i,j)
300
301 =item isl_int_lt(i,j)
302
303 =item isl_int_le(i,j)
304
305 =item isl_int_gt(i,j)
306
307 =item isl_int_ge(i,j)
308
309 =item isl_int_abs_eq(i,j)
310
311 =item isl_int_abs_ne(i,j)
312
313 =item isl_int_abs_lt(i,j)
314
315 =item isl_int_abs_gt(i,j)
316
317 =item isl_int_abs_ge(i,j)
318
319 =item isl_int_is_zero(i)
320
321 =item isl_int_is_one(i)
322
323 =item isl_int_is_negone(i)
324
325 =item isl_int_is_pos(i)
326
327 =item isl_int_is_neg(i)
328
329 =item isl_int_is_nonpos(i)
330
331 =item isl_int_is_nonneg(i)
332
333 =item isl_int_is_divisible_by(i,j)
334
335 =back
336
337 =head2 Sets and Relations
338
339 C<isl> uses six types of objects for representing sets and relations,
340 C<isl_basic_set>, C<isl_basic_map>, C<isl_set>, C<isl_map>,
341 C<isl_union_set> and C<isl_union_map>.
342 C<isl_basic_set> and C<isl_basic_map> represent sets and relations that
343 can be described as a conjunction of affine constraints, while
344 C<isl_set> and C<isl_map> represent unions of
345 C<isl_basic_set>s and C<isl_basic_map>s, respectively.
346 However, all C<isl_basic_set>s or C<isl_basic_map>s in the union need
347 to have the same dimension.  C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s
348 represent unions of C<isl_set>s or C<isl_map>s of I<different> dimensions,
349 where dimensions with different space names
350 (see L<Dimension Specifications>) are considered different as well.
351 The difference between sets and relations (maps) is that sets have
352 one set of variables, while relations have two sets of variables,
353 input variables and output variables.
354
355 =head2 Memory Management
356
357 Since a high-level operation on sets and/or relations usually involves
358 several substeps and since the user is usually not interested in
359 the intermediate results, most functions that return a new object
360 will also release all the objects passed as arguments.
361 If the user still wants to use one or more of these arguments
362 after the function call, she should pass along a copy of the
363 object rather than the object itself.
364 The user is then responsible for making sure that the original
365 object gets used somewhere else or is explicitly freed.
366
367 The arguments and return values of all documents functions are
368 annotated to make clear which arguments are released and which
369 arguments are preserved.  In particular, the following annotations
370 are used
371
372 =over
373
374 =item C<__isl_give>
375
376 C<__isl_give> means that a new object is returned.
377 The user should make sure that the returned pointer is
378 used exactly once as a value for an C<__isl_take> argument.
379 In between, it can be used as a value for as many
380 C<__isl_keep> arguments as the user likes.
381 There is one exception, and that is the case where the
382 pointer returned is C<NULL>.  Is this case, the user
383 is free to use it as an C<__isl_take> argument or not.
384
385 =item C<__isl_take>
386
387 C<__isl_take> means that the object the argument points to
388 is taken over by the function and may no longer be used
389 by the user as an argument to any other function.
390 The pointer value must be one returned by a function
391 returning an C<__isl_give> pointer.
392 If the user passes in a C<NULL> value, then this will
393 be treated as an error in the sense that the function will
394 not perform its usual operation.  However, it will still
395 make sure that all the the other C<__isl_take> arguments
396 are released.
397
398 =item C<__isl_keep>
399
400 C<__isl_keep> means that the function will only use the object
401 temporarily.  After the function has finished, the user
402 can still use it as an argument to other functions.
403 A C<NULL> value will be treated in the same way as
404 a C<NULL> value for an C<__isl_take> argument.
405
406 =back
407
408 =head2 Dimension Specifications
409
410 Whenever a new set or relation is created from scratch,
411 its dimension needs to be specified using an C<isl_dim>.
412
413         #include <isl/dim.h>
414         __isl_give isl_dim *isl_dim_alloc(isl_ctx *ctx,
415                 unsigned nparam, unsigned n_in, unsigned n_out);
416         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_alloc(isl_ctx *ctx,
417                 unsigned nparam, unsigned dim);
418         __isl_give isl_dim *isl_dim_copy(__isl_keep isl_dim *dim);
419         void isl_dim_free(__isl_take isl_dim *dim);
420         unsigned isl_dim_size(__isl_keep isl_dim *dim,
421                 enum isl_dim_type type);
422
423 The dimension specification used for creating a set
424 needs to be created using C<isl_dim_set_alloc>, while
425 that for creating a relation
426 needs to be created using C<isl_dim_alloc>.
427 C<isl_dim_size> can be used
428 to find out the number of dimensions of each type in
429 a dimension specification, where type may be
430 C<isl_dim_param>, C<isl_dim_in> (only for relations),
431 C<isl_dim_out> (only for relations), C<isl_dim_set>
432 (only for sets) or C<isl_dim_all>.
433
434 It is often useful to create objects that live in the
435 same space as some other object.  This can be accomplished
436 by creating the new objects
437 (see L<Creating New Sets and Relations> or
438 L<Creating New (Piecewise) Quasipolynomials>) based on the dimension
439 specification of the original object.
440
441         #include <isl/set.h>
442         __isl_give isl_dim *isl_basic_set_get_dim(
443                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
444         __isl_give isl_dim *isl_set_get_dim(__isl_keep isl_set *set);
445
446         #include <isl/union_set.h>
447         __isl_give isl_dim *isl_union_set_get_dim(
448                 __isl_keep isl_union_set *uset);
449
450         #include <isl/map.h>
451         __isl_give isl_dim *isl_basic_map_get_dim(
452                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
453         __isl_give isl_dim *isl_map_get_dim(__isl_keep isl_map *map);
454
455         #include <isl/union_map.h>
456         __isl_give isl_dim *isl_union_map_get_dim(
457                 __isl_keep isl_union_map *umap);
458
459         #include <isl/polynomial.h>
460         __isl_give isl_dim *isl_qpolynomial_get_dim(
461                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
462         __isl_give isl_dim *isl_pw_qpolynomial_get_dim(
463                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
464         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_get_dim(
465                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
466         __isl_give isl_dim *isl_union_pw_qpolynomial_fold_get_dim(
467                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
468
469 The names of the individual dimensions may be set or read off
470 using the following functions.
471
472         #include <isl/dim.h>
473         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_name(__isl_take isl_dim *dim,
474                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos,
475                                  __isl_keep const char *name);
476         __isl_keep const char *isl_dim_get_name(__isl_keep isl_dim *dim,
477                                  enum isl_dim_type type, unsigned pos);
478
479 Note that C<isl_dim_get_name> returns a pointer to some internal
480 data structure, so the result can only be used while the
481 corresponding C<isl_dim> is alive.
482 Also note that every function that operates on two sets or relations
483 requires that both arguments have the same parameters.  This also
484 means that if one of the arguments has named parameters, then the
485 other needs to have named parameters too and the names need to match.
486 Pairs of C<isl_union_set> and/or C<isl_union_map> arguments may
487 have different parameters (as long as they are named), in which case
488 the result will have as parameters the union of the parameters of
489 the arguments.
490
491 The names of entire spaces may be set or read off
492 using the following functions.
493
494         #include <isl/dim.h>
495         __isl_give isl_dim *isl_dim_set_tuple_name(
496                 __isl_take isl_dim *dim,
497                 enum isl_dim_type type, const char *s);
498         const char *isl_dim_get_tuple_name(__isl_keep isl_dim *dim,
499                 enum isl_dim_type type);
500
501 The C<dim> argument needs to be one of C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out>
502 or C<isl_dim_set>.  As with C<isl_dim_get_name>,
503 the C<isl_dim_get_tuple_name> function returns a pointer to some internal
504 data structure.
505 Binary operations require the corresponding spaces of their arguments
506 to have the same name.
507
508 Spaces can be nested.  In particular, the domain of a set or
509 the domain or range of a relation can be a nested relation.
510 The following functions can be used to construct and deconstruct
511 such nested dimension specifications.
512
513         #include <isl/dim.h>
514         int isl_dim_is_wrapping(__isl_keep isl_dim *dim);
515         __isl_give isl_dim *isl_dim_wrap(__isl_take isl_dim *dim);
516         __isl_give isl_dim *isl_dim_unwrap(__isl_take isl_dim *dim);
517
518 The input to C<isl_dim_is_wrapping> and C<isl_dim_unwrap> should
519 be the dimension specification of a set, while that of
520 C<isl_dim_wrap> should be the dimension specification of a relation.
521 Conversely, the output of C<isl_dim_unwrap> is the dimension specification
522 of a relation, while that of C<isl_dim_wrap> is the dimension specification
523 of a set.
524
525 Dimension specifications can be created from other dimension
526 specifications using the following functions.
527
528         __isl_give isl_dim *isl_dim_domain(__isl_take isl_dim *dim);
529         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_domain(__isl_take isl_dim *dim);
530         __isl_give isl_dim *isl_dim_range(__isl_take isl_dim *dim);
531         __isl_give isl_dim *isl_dim_from_range(__isl_take isl_dim *dim);
532         __isl_give isl_dim *isl_dim_reverse(__isl_take isl_dim *dim);
533         __isl_give isl_dim *isl_dim_join(__isl_take isl_dim *left,
534                 __isl_take isl_dim *right);
535         __isl_give isl_dim *isl_dim_insert(__isl_take isl_dim *dim,
536                 enum isl_dim_type type, unsigned pos, unsigned n);
537         __isl_give isl_dim *isl_dim_add(__isl_take isl_dim *dim,
538                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
539         __isl_give isl_dim *isl_dim_drop(__isl_take isl_dim *dim,
540                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
541         __isl_give isl_dim *isl_dim_map_from_set(
542                 __isl_take isl_dim *dim);
543         __isl_give isl_dim *isl_dim_zip(__isl_take isl_dim *dim);
544
545 Note that if dimensions are added or removed from a space, then
546 the name and the internal structure are lost.
547
548 =head2 Input and Output
549
550 C<isl> supports its own input/output format, which is similar
551 to the C<Omega> format, but also supports the C<PolyLib> format
552 in some cases.
553
554 =head3 C<isl> format
555
556 The C<isl> format is similar to that of C<Omega>, but has a different
557 syntax for describing the parameters and allows for the definition
558 of an existentially quantified variable as the integer division
559 of an affine expression.
560 For example, the set of integers C<i> between C<0> and C<n>
561 such that C<i % 10 <= 6> can be described as
562
563         [n] -> { [i] : exists (a = [i/10] : 0 <= i and i <= n and
564                                 i - 10 a <= 6) }
565
566 A set or relation can have several disjuncts, separated
567 by the keyword C<or>.  Each disjunct is either a conjunction
568 of constraints or a projection (C<exists>) of a conjunction
569 of constraints.  The constraints are separated by the keyword
570 C<and>.
571
572 =head3 C<PolyLib> format
573
574 If the represented set is a union, then the first line
575 contains a single number representing the number of disjuncts.
576 Otherwise, a line containing the number C<1> is optional.
577
578 Each disjunct is represented by a matrix of constraints.
579 The first line contains two numbers representing
580 the number of rows and columns,
581 where the number of rows is equal to the number of constraints
582 and the number of columns is equal to two plus the number of variables.
583 The following lines contain the actual rows of the constraint matrix.
584 In each row, the first column indicates whether the constraint
585 is an equality (C<0>) or inequality (C<1>).  The final column
586 corresponds to the constant term.
587
588 If the set is parametric, then the coefficients of the parameters
589 appear in the last columns before the constant column.
590 The coefficients of any existentially quantified variables appear
591 between those of the set variables and those of the parameters.
592
593 =head3 Extended C<PolyLib> format
594
595 The extended C<PolyLib> format is nearly identical to the
596 C<PolyLib> format.  The only difference is that the line
597 containing the number of rows and columns of a constraint matrix
598 also contains four additional numbers:
599 the number of output dimensions, the number of input dimensions,
600 the number of local dimensions (i.e., the number of existentially
601 quantified variables) and the number of parameters.
602 For sets, the number of ``output'' dimensions is equal
603 to the number of set dimensions, while the number of ``input''
604 dimensions is zero.
605
606 =head3 Input
607
608         #include <isl/set.h>
609         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_file(
610                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
611         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_read_from_str(
612                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
613         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_file(isl_ctx *ctx,
614                 FILE *input, int nparam);
615         __isl_give isl_set *isl_set_read_from_str(isl_ctx *ctx,
616                 const char *str, int nparam);
617
618         #include <isl/map.h>
619         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_file(
620                 isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
621         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_read_from_str(
622                 isl_ctx *ctx, const char *str, int nparam);
623         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_file(
624                 struct isl_ctx *ctx, FILE *input, int nparam);
625         __isl_give isl_map *isl_map_read_from_str(isl_ctx *ctx,
626                 const char *str, int nparam);
627
628         #include <isl/union_set.h>
629         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_file(
630                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
631         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_read_from_str(
632                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
633
634         #include <isl/union_map.h>
635         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_file(
636                 isl_ctx *ctx, FILE *input);
637         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_read_from_str(
638                 struct isl_ctx *ctx, const char *str);
639
640 The input format is autodetected and may be either the C<PolyLib> format
641 or the C<isl> format.
642 C<nparam> specifies how many of the final columns in
643 the C<PolyLib> format correspond to parameters.
644 If input is given in the C<isl> format, then the number
645 of parameters needs to be equal to C<nparam>.
646 If C<nparam> is negative, then any number of parameters
647 is accepted in the C<isl> format and zero parameters
648 are assumed in the C<PolyLib> format.
649
650 =head3 Output
651
652 Before anything can be printed, an C<isl_printer> needs to
653 be created.
654
655         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_file(isl_ctx *ctx,
656                 FILE *file);
657         __isl_give isl_printer *isl_printer_to_str(isl_ctx *ctx);
658         void isl_printer_free(__isl_take isl_printer *printer);
659         __isl_give char *isl_printer_get_str(
660                 __isl_keep isl_printer *printer);
661
662 The behavior of the printer can be modified in various ways
663
664         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_output_format(
665                 __isl_take isl_printer *p, int output_format);
666         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_indent(
667                 __isl_take isl_printer *p, int indent);
668         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_prefix(
669                 __isl_take isl_printer *p, const char *prefix);
670         __isl_give isl_printer *isl_printer_set_suffix(
671                 __isl_take isl_printer *p, const char *suffix);
672
673 The C<output_format> may be either C<ISL_FORMAT_ISL>, C<ISL_FORMAT_OMEGA>,
674 C<ISL_FORMAT_POLYLIB>, C<ISL_FORMAT_EXT_POLYLIB> or C<ISL_FORMAT_LATEX>
675 and defaults to C<ISL_FORMAT_ISL>.
676 Each line in the output is indented by C<indent> spaces
677 (default: 0), prefixed by C<prefix> and suffixed by C<suffix>.
678 In the C<PolyLib> format output,
679 the coefficients of the existentially quantified variables
680 appear between those of the set variables and those
681 of the parameters.
682
683 To actually print something, use
684
685         #include <isl/set.h>
686         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_set(
687                 __isl_take isl_printer *printer,
688                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
689         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_set(
690                 __isl_take isl_printer *printer,
691                 __isl_keep isl_set *set);
692
693         #include <isl/map.h>
694         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_basic_map(
695                 __isl_take isl_printer *printer,
696                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
697         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_map(
698                 __isl_take isl_printer *printer,
699                 __isl_keep isl_map *map);
700
701         #include <isl/union_set.h>
702         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_set(
703                 __isl_take isl_printer *p,
704                 __isl_keep isl_union_set *uset);
705
706         #include <isl/union_map.h>
707         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_map(
708                 __isl_take isl_printer *p,
709                 __isl_keep isl_union_map *umap);
710
711 When called on a file printer, the following function flushes
712 the file.  When called on a string printer, the buffer is cleared.
713
714         __isl_give isl_printer *isl_printer_flush(
715                 __isl_take isl_printer *p);
716
717 =head2 Creating New Sets and Relations
718
719 C<isl> has functions for creating some standard sets and relations.
720
721 =over
722
723 =item * Empty sets and relations
724
725         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_empty(
726                 __isl_take isl_dim *dim);
727         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_empty(
728                 __isl_take isl_dim *dim);
729         __isl_give isl_set *isl_set_empty(
730                 __isl_take isl_dim *dim);
731         __isl_give isl_map *isl_map_empty(
732                 __isl_take isl_dim *dim);
733         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_empty(
734                 __isl_take isl_dim *dim);
735         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_empty(
736                 __isl_take isl_dim *dim);
737
738 For C<isl_union_set>s and C<isl_union_map>s, the dimensions specification
739 is only used to specify the parameters.
740
741 =item * Universe sets and relations
742
743         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_universe(
744                 __isl_take isl_dim *dim);
745         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_universe(
746                 __isl_take isl_dim *dim);
747         __isl_give isl_set *isl_set_universe(
748                 __isl_take isl_dim *dim);
749         __isl_give isl_map *isl_map_universe(
750                 __isl_take isl_dim *dim);
751
752 The sets and relations constructed by the functions above
753 contain all integer values, while those constructed by the
754 functions below only contain non-negative values.
755
756         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_nat_universe(
757                 __isl_take isl_dim *dim);
758         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_nat_universe(
759                 __isl_take isl_dim *dim);
760         __isl_give isl_set *isl_set_nat_universe(
761                 __isl_take isl_dim *dim);
762         __isl_give isl_map *isl_map_nat_universe(
763                 __isl_take isl_dim *dim);
764
765 =item * Identity relations
766
767         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_identity(
768                 __isl_take isl_dim *dim);
769         __isl_give isl_map *isl_map_identity(
770                 __isl_take isl_dim *dim);
771
772 The number of input and output dimensions in C<dim> needs
773 to be the same.
774
775 =item * Lexicographic order
776
777         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt(
778                 __isl_take isl_dim *set_dim);
779         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le(
780                 __isl_take isl_dim *set_dim);
781         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt(
782                 __isl_take isl_dim *set_dim);
783         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge(
784                 __isl_take isl_dim *set_dim);
785         __isl_give isl_map *isl_map_lex_lt_first(
786                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
787         __isl_give isl_map *isl_map_lex_le_first(
788                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
789         __isl_give isl_map *isl_map_lex_gt_first(
790                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
791         __isl_give isl_map *isl_map_lex_ge_first(
792                 __isl_take isl_dim *dim, unsigned n);
793
794 The first four functions take a dimension specification for a B<set>
795 and return relations that express that the elements in the domain
796 are lexicographically less
797 (C<isl_map_lex_lt>), less or equal (C<isl_map_lex_le>),
798 greater (C<isl_map_lex_gt>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge>)
799 than the elements in the range.
800 The last four functions take a dimension specification for a map
801 and return relations that express that the first C<n> dimensions
802 in the domain are lexicographically less
803 (C<isl_map_lex_lt_first>), less or equal (C<isl_map_lex_le_first>),
804 greater (C<isl_map_lex_gt_first>) or greater or equal (C<isl_map_lex_ge_first>)
805 than the first C<n> dimensions in the range.
806
807 =back
808
809 A basic set or relation can be converted to a set or relation
810 using the following functions.
811
812         __isl_give isl_set *isl_set_from_basic_set(
813                 __isl_take isl_basic_set *bset);
814         __isl_give isl_map *isl_map_from_basic_map(
815                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
816
817 Sets and relations can be converted to union sets and relations
818 using the following functions.
819
820         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_from_map(
821                 __isl_take isl_map *map);
822         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_from_set(
823                 __isl_take isl_set *set);
824
825 Sets and relations can be copied and freed again using the following
826 functions.
827
828         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_copy(
829                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
830         __isl_give isl_set *isl_set_copy(__isl_keep isl_set *set);
831         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_copy(
832                 __isl_keep isl_union_set *uset);
833         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_copy(
834                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
835         __isl_give isl_map *isl_map_copy(__isl_keep isl_map *map);
836         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_copy(
837                 __isl_keep isl_union_map *umap);
838         void isl_basic_set_free(__isl_take isl_basic_set *bset);
839         void isl_set_free(__isl_take isl_set *set);
840         void isl_union_set_free(__isl_take isl_union_set *uset);
841         void isl_basic_map_free(__isl_take isl_basic_map *bmap);
842         void isl_map_free(__isl_take isl_map *map);
843         void isl_union_map_free(__isl_take isl_union_map *umap);
844
845 Other sets and relations can be constructed by starting
846 from a universe set or relation, adding equality and/or
847 inequality constraints and then projecting out the
848 existentially quantified variables, if any.
849 Constraints can be constructed, manipulated and
850 added to basic sets and relations using the following functions.
851
852         #include <isl/constraint.h>
853         __isl_give isl_constraint *isl_equality_alloc(
854                 __isl_take isl_dim *dim);
855         __isl_give isl_constraint *isl_inequality_alloc(
856                 __isl_take isl_dim *dim);
857         void isl_constraint_set_constant(
858                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int v);
859         void isl_constraint_set_coefficient(
860                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
861                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
862         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_add_constraint(
863                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
864                 __isl_take isl_constraint *constraint);
865         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_add_constraint(
866                 __isl_take isl_basic_set *bset,
867                 __isl_take isl_constraint *constraint);
868
869 For example, to create a set containing the even integers
870 between 10 and 42, you would use the following code.
871
872         isl_int v;
873         struct isl_dim *dim;
874         struct isl_constraint *c;
875         struct isl_basic_set *bset;
876
877         isl_int_init(v);
878         dim = isl_dim_set_alloc(ctx, 0, 2);
879         bset = isl_basic_set_universe(isl_dim_copy(dim));
880
881         c = isl_equality_alloc(isl_dim_copy(dim));
882         isl_int_set_si(v, -1);
883         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
884         isl_int_set_si(v, 2);
885         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 1, v);
886         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
887
888         c = isl_inequality_alloc(isl_dim_copy(dim));
889         isl_int_set_si(v, -10);
890         isl_constraint_set_constant(c, v);
891         isl_int_set_si(v, 1);
892         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
893         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
894
895         c = isl_inequality_alloc(dim);
896         isl_int_set_si(v, 42);
897         isl_constraint_set_constant(c, v);
898         isl_int_set_si(v, -1);
899         isl_constraint_set_coefficient(c, isl_dim_set, 0, v);
900         bset = isl_basic_set_add_constraint(bset, c);
901
902         bset = isl_basic_set_project_out(bset, isl_dim_set, 1, 1);
903
904         isl_int_clear(v);
905
906 Or, alternatively,
907
908         struct isl_basic_set *bset;
909         bset = isl_basic_set_read_from_str(ctx,
910                 "{[i] : exists (a : i = 2a and i >= 10 and i <= 42)}", -1);
911
912 A basic set or relation can also be constructed from two matrices
913 describing the equalities and the inequalities.
914
915         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_constraint_matrices(
916                 __isl_take isl_dim *dim,
917                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
918                 enum isl_dim_type c1,
919                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
920                 enum isl_dim_type c4);
921         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_from_constraint_matrices(
922                 __isl_take isl_dim *dim,
923                 __isl_take isl_mat *eq, __isl_take isl_mat *ineq,
924                 enum isl_dim_type c1,
925                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
926                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
927
928 The C<isl_dim_type> arguments indicate the order in which
929 different kinds of variables appear in the input matrices
930 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
931 C<isl_dim_set> and C<isl_dim_div> for sets and
932 of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
933 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div> for relations.
934
935 =head2 Inspecting Sets and Relations
936
937 Usually, the user should not have to care about the actual constraints
938 of the sets and maps, but should instead apply the abstract operations
939 explained in the following sections.
940 Occasionally, however, it may be required to inspect the individual
941 coefficients of the constraints.  This section explains how to do so.
942 In these cases, it may also be useful to have C<isl> compute
943 an explicit representation of the existentially quantified variables.
944
945         __isl_give isl_set *isl_set_compute_divs(
946                 __isl_take isl_set *set);
947         __isl_give isl_map *isl_map_compute_divs(
948                 __isl_take isl_map *map);
949         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_compute_divs(
950                 __isl_take isl_union_set *uset);
951         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_compute_divs(
952                 __isl_take isl_union_map *umap);
953
954 This explicit representation defines the existentially quantified
955 variables as integer divisions of the other variables, possibly
956 including earlier existentially quantified variables.
957 An explicitly represented existentially quantified variable therefore
958 has a unique value when the values of the other variables are known.
959 If, furthermore, the same existentials, i.e., existentials
960 with the same explicit representations, should appear in the
961 same order in each of the disjuncts of a set or map, then the user should call
962 either of the following functions.
963
964         __isl_give isl_set *isl_set_align_divs(
965                 __isl_take isl_set *set);
966         __isl_give isl_map *isl_map_align_divs(
967                 __isl_take isl_map *map);
968
969 Alternatively, the existentially quantified variables can be removed
970 using the following functions, which compute an overapproximation.
971
972         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_remove_divs(
973                 __isl_take isl_basic_set *bset);
974         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_remove_divs(
975                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
976         __isl_give isl_set *isl_set_remove_divs(
977                 __isl_take isl_set *set);
978
979 To iterate over all the sets or maps in a union set or map, use
980
981         int isl_union_set_foreach_set(__isl_keep isl_union_set *uset,
982                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set, void *user),
983                 void *user);
984         int isl_union_map_foreach_map(__isl_keep isl_union_map *umap,
985                 int (*fn)(__isl_take isl_map *map, void *user),
986                 void *user);
987
988 The number of sets or maps in a union set or map can be obtained
989 from
990
991         int isl_union_set_n_set(__isl_keep isl_union_set *uset);
992         int isl_union_map_n_map(__isl_keep isl_union_map *umap);
993
994 To extract the set or map from a union with a given dimension
995 specification, use
996
997         __isl_give isl_set *isl_union_set_extract_set(
998                 __isl_keep isl_union_set *uset,
999                 __isl_take isl_dim *dim);
1000         __isl_give isl_map *isl_union_map_extract_map(
1001                 __isl_keep isl_union_map *umap,
1002                 __isl_take isl_dim *dim);
1003
1004 To iterate over all the basic sets or maps in a set or map, use
1005
1006         int isl_set_foreach_basic_set(__isl_keep isl_set *set,
1007                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_set *bset, void *user),
1008                 void *user);
1009         int isl_map_foreach_basic_map(__isl_keep isl_map *map,
1010                 int (*fn)(__isl_take isl_basic_map *bmap, void *user),
1011                 void *user);
1012
1013 The callback function C<fn> should return 0 if successful and
1014 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1015 occurs, the above functions will return -1.
1016
1017 It should be noted that C<isl> does not guarantee that
1018 the basic sets or maps passed to C<fn> are disjoint.
1019 If this is required, then the user should call one of
1020 the following functions first.
1021
1022         __isl_give isl_set *isl_set_make_disjoint(
1023                 __isl_take isl_set *set);
1024         __isl_give isl_map *isl_map_make_disjoint(
1025                 __isl_take isl_map *map);
1026
1027 The number of basic sets in a set can be obtained
1028 from
1029
1030         int isl_set_n_basic_set(__isl_keep isl_set *set);
1031
1032 To iterate over the constraints of a basic set or map, use
1033
1034         #include <isl/constraint.h>
1035
1036         int isl_basic_map_foreach_constraint(
1037                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1038                 int (*fn)(__isl_take isl_constraint *c, void *user),
1039                 void *user);
1040         void isl_constraint_free(struct isl_constraint *c);
1041
1042 Again, the callback function C<fn> should return 0 if successful and
1043 -1 if an error occurs.  In the latter case, or if any other error
1044 occurs, the above functions will return -1.
1045 The constraint C<c> represents either an equality or an inequality.
1046 Use the following function to find out whether a constraint
1047 represents an equality.  If not, it represents an inequality.
1048
1049         int isl_constraint_is_equality(
1050                 __isl_keep isl_constraint *constraint);
1051
1052 The coefficients of the constraints can be inspected using
1053 the following functions.
1054
1055         void isl_constraint_get_constant(
1056                 __isl_keep isl_constraint *constraint, isl_int *v);
1057         void isl_constraint_get_coefficient(
1058                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1059                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1060
1061 The explicit representations of the existentially quantified
1062 variables can be inspected using the following functions.
1063 Note that the user is only allowed to use these functions
1064 if the inspected set or map is the result of a call
1065 to C<isl_set_compute_divs> or C<isl_map_compute_divs>.
1066
1067         __isl_give isl_div *isl_constraint_div(
1068                 __isl_keep isl_constraint *constraint, int pos);
1069         void isl_div_get_constant(__isl_keep isl_div *div,
1070                 isl_int *v);
1071         void isl_div_get_denominator(__isl_keep isl_div *div,
1072                 isl_int *v);
1073         void isl_div_get_coefficient(__isl_keep isl_div *div,
1074                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1075
1076 To obtain the constraints of a basic set or map in matrix
1077 form, use the following functions.
1078
1079         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_equalities_matrix(
1080                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1081                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1082                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1083         __isl_give isl_mat *isl_basic_set_inequalities_matrix(
1084                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1085                 enum isl_dim_type c1, enum isl_dim_type c2,
1086                 enum isl_dim_type c3, enum isl_dim_type c4);
1087         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_equalities_matrix(
1088                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1089                 enum isl_dim_type c1,
1090                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1091                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1092         __isl_give isl_mat *isl_basic_map_inequalities_matrix(
1093                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1094                 enum isl_dim_type c1,
1095                 enum isl_dim_type c2, enum isl_dim_type c3,
1096                 enum isl_dim_type c4, enum isl_dim_type c5);
1097
1098 The C<isl_dim_type> arguments dictate the order in which
1099 different kinds of variables appear in the resulting matrix
1100 and should be a permutation of C<isl_dim_cst>, C<isl_dim_param>,
1101 C<isl_dim_in>, C<isl_dim_out> and C<isl_dim_div>.
1102
1103 The names of the domain and range spaces of a set or relation can be
1104 read off using the following functions.
1105
1106         const char *isl_basic_set_get_tuple_name(
1107                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1108         const char *isl_set_get_tuple_name(
1109                 __isl_keep isl_set *set);
1110         const char *isl_basic_map_get_tuple_name(
1111                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1112                 enum isl_dim_type type);
1113         const char *isl_map_get_tuple_name(
1114                 __isl_keep isl_map *map,
1115                 enum isl_dim_type type);
1116
1117 As with C<isl_dim_get_tuple_name>, the value returned points to
1118 an internal data structure.
1119 The names of individual dimensions can be read off using
1120 the following functions.
1121
1122         const char *isl_constraint_get_dim_name(
1123                 __isl_keep isl_constraint *constraint,
1124                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1125         const char *isl_basic_set_get_dim_name(
1126                 __isl_keep isl_basic_set *bset,
1127                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1128         const char *isl_set_get_dim_name(
1129                 __isl_keep isl_set *set,
1130                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1131         const char *isl_basic_map_get_dim_name(
1132                 __isl_keep isl_basic_map *bmap,
1133                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1134         const char *isl_map_get_dim_name(
1135                 __isl_keep isl_map *map,
1136                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
1137
1138 These functions are mostly useful to obtain the names
1139 of the parameters.
1140
1141 =head2 Properties
1142
1143 =head3 Unary Properties
1144
1145 =over
1146
1147 =item * Emptiness
1148
1149 The following functions test whether the given set or relation
1150 contains any integer points.  The ``fast'' variants do not perform
1151 any computations, but simply check if the given set or relation
1152 is already known to be empty.
1153
1154         int isl_basic_set_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1155         int isl_basic_set_is_empty(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1156         int isl_set_is_empty(__isl_keep isl_set *set);
1157         int isl_union_set_is_empty(__isl_keep isl_union_set *uset);
1158         int isl_basic_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1159         int isl_basic_map_is_empty(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1160         int isl_map_fast_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1161         int isl_map_is_empty(__isl_keep isl_map *map);
1162         int isl_union_map_is_empty(__isl_keep isl_union_map *umap);
1163
1164 =item * Universality
1165
1166         int isl_basic_set_is_universe(__isl_keep isl_basic_set *bset);
1167         int isl_basic_map_is_universe(__isl_keep isl_basic_map *bmap);
1168         int isl_set_fast_is_universe(__isl_keep isl_set *set);
1169
1170 =item * Single-valuedness
1171
1172         int isl_map_is_single_valued(__isl_keep isl_map *map);
1173
1174 =item * Bijectivity
1175
1176         int isl_map_is_bijective(__isl_keep isl_map *map);
1177
1178 =item * Wrapping
1179
1180 The following functions check whether the domain of the given
1181 (basic) set is a wrapped relation.
1182
1183         int isl_basic_set_is_wrapping(
1184                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
1185         int isl_set_is_wrapping(__isl_keep isl_set *set);
1186
1187 =item * Internal Product
1188
1189         int isl_basic_map_can_zip(
1190                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
1191         int isl_map_can_zip(__isl_keep isl_map *map);
1192
1193 Check whether the product of domain and range of the given relation
1194 can be computed,
1195 i.e., whether both domain and range are nested relations.
1196
1197 =back
1198
1199 =head3 Binary Properties
1200
1201 =over
1202
1203 =item * Equality
1204
1205         int isl_set_fast_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1206                 __isl_keep isl_set *set2);
1207         int isl_set_is_equal(__isl_keep isl_set *set1,
1208                 __isl_keep isl_set *set2);
1209         int isl_union_set_is_equal(
1210                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1211                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1212         int isl_basic_map_is_equal(
1213                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1214                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1215         int isl_map_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1216                 __isl_keep isl_map *map2);
1217         int isl_map_fast_is_equal(__isl_keep isl_map *map1,
1218                 __isl_keep isl_map *map2);
1219         int isl_union_map_is_equal(
1220                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1221                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1222
1223 =item * Disjointness
1224
1225         int isl_set_fast_is_disjoint(__isl_keep isl_set *set1,
1226                 __isl_keep isl_set *set2);
1227
1228 =item * Subset
1229
1230         int isl_set_is_subset(__isl_keep isl_set *set1,
1231                 __isl_keep isl_set *set2);
1232         int isl_set_is_strict_subset(
1233                 __isl_keep isl_set *set1,
1234                 __isl_keep isl_set *set2);
1235         int isl_union_set_is_subset(
1236                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1237                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1238         int isl_union_set_is_strict_subset(
1239                 __isl_keep isl_union_set *uset1,
1240                 __isl_keep isl_union_set *uset2);
1241         int isl_basic_map_is_subset(
1242                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1243                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1244         int isl_basic_map_is_strict_subset(
1245                 __isl_keep isl_basic_map *bmap1,
1246                 __isl_keep isl_basic_map *bmap2);
1247         int isl_map_is_subset(
1248                 __isl_keep isl_map *map1,
1249                 __isl_keep isl_map *map2);
1250         int isl_map_is_strict_subset(
1251                 __isl_keep isl_map *map1,
1252                 __isl_keep isl_map *map2);
1253         int isl_union_map_is_subset(
1254                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1255                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1256         int isl_union_map_is_strict_subset(
1257                 __isl_keep isl_union_map *umap1,
1258                 __isl_keep isl_union_map *umap2);
1259
1260 =back
1261
1262 =head2 Unary Operations
1263
1264 =over
1265
1266 =item * Complement
1267
1268         __isl_give isl_set *isl_set_complement(
1269                 __isl_take isl_set *set);
1270
1271 =item * Inverse map
1272
1273         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_reverse(
1274                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1275         __isl_give isl_map *isl_map_reverse(
1276                 __isl_take isl_map *map);
1277         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_reverse(
1278                 __isl_take isl_union_map *umap);
1279
1280 =item * Projection
1281
1282         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_project_out(
1283                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1284                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1285         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_project_out(
1286                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1287                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1288         __isl_give isl_set *isl_set_project_out(__isl_take isl_set *set,
1289                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1290         __isl_give isl_map *isl_map_project_out(__isl_take isl_map *map,
1291                 enum isl_dim_type type, unsigned first, unsigned n);
1292         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_domain(
1293                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1294         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_range(
1295                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1296         __isl_give isl_set *isl_map_domain(
1297                 __isl_take isl_map *bmap);
1298         __isl_give isl_set *isl_map_range(
1299                 __isl_take isl_map *map);
1300         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_domain(
1301                 __isl_take isl_union_map *umap);
1302         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_range(
1303                 __isl_take isl_union_map *umap);
1304
1305         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_domain_map(
1306                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1307         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_map(
1308                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1309         __isl_give isl_map *isl_map_domain_map(__isl_take isl_map *map);
1310         __isl_give isl_map *isl_map_range_map(__isl_take isl_map *map);
1311         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_domain_map(
1312                 __isl_take isl_union_map *umap);
1313         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_map(
1314                 __isl_take isl_union_map *umap);
1315
1316 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1317 that maps (a wrapped version of) the input relation to its domain or range.
1318
1319 =item * Identity
1320
1321         __isl_give isl_map *isl_set_identity(
1322                 __isl_take isl_set *set);
1323         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_identity(
1324                 __isl_take isl_union_set *uset);
1325
1326 Construct an identity relation on the given (union) set.
1327
1328 =item * Deltas
1329
1330         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_deltas(
1331                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1332         __isl_give isl_set *isl_map_deltas(__isl_take isl_map *map);
1333         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_deltas(
1334                 __isl_take isl_union_map *umap);
1335
1336 These functions return a (basic) set containing the differences
1337 between image elements and corresponding domain elements in the input.
1338
1339         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_deltas_map(
1340                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1341         __isl_give isl_map *isl_map_deltas_map(
1342                 __isl_take isl_map *map);
1343         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_deltas_map(
1344                 __isl_take isl_union_map *umap);
1345
1346 The functions above construct a (basic, regular or union) relation
1347 that maps (a wrapped version of) the input relation to its delta set.
1348
1349 =item * Coalescing
1350
1351 Simplify the representation of a set or relation by trying
1352 to combine pairs of basic sets or relations into a single
1353 basic set or relation.
1354
1355         __isl_give isl_set *isl_set_coalesce(__isl_take isl_set *set);
1356         __isl_give isl_map *isl_map_coalesce(__isl_take isl_map *map);
1357         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coalesce(
1358                 __isl_take isl_union_set *uset);
1359         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_coalesce(
1360                 __isl_take isl_union_map *umap);
1361
1362 =item * Detecting equalities
1363
1364         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_detect_equalities(
1365                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1366         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_detect_equalities(
1367                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1368         __isl_give isl_set *isl_set_detect_equalities(
1369                 __isl_take isl_set *set);
1370         __isl_give isl_map *isl_map_detect_equalities(
1371                 __isl_take isl_map *map);
1372         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_detect_equalities(
1373                 __isl_take isl_union_set *uset);
1374         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_detect_equalities(
1375                 __isl_take isl_union_map *umap);
1376
1377 Simplify the representation of a set or relation by detecting implicit
1378 equalities.
1379
1380 =item * Convex hull
1381
1382         __isl_give isl_basic_set *isl_set_convex_hull(
1383                 __isl_take isl_set *set);
1384         __isl_give isl_basic_map *isl_map_convex_hull(
1385                 __isl_take isl_map *map);
1386
1387 If the input set or relation has any existentially quantified
1388 variables, then the result of these operations is currently undefined.
1389
1390 =item * Simple hull
1391
1392         __isl_give isl_basic_set *isl_set_simple_hull(
1393                 __isl_take isl_set *set);
1394         __isl_give isl_basic_map *isl_map_simple_hull(
1395                 __isl_take isl_map *map);
1396         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_simple_hull(
1397                 __isl_take isl_union_map *umap);
1398
1399 These functions compute a single basic set or relation
1400 that contains the whole input set or relation.
1401 In particular, the output is described by translates
1402 of the constraints describing the basic sets or relations in the input.
1403
1404 =begin latex
1405
1406 (See \autoref{s:simple hull}.)
1407
1408 =end latex
1409
1410 =item * Affine hull
1411
1412         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_affine_hull(
1413                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1414         __isl_give isl_basic_set *isl_set_affine_hull(
1415                 __isl_take isl_set *set);
1416         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_affine_hull(
1417                 __isl_take isl_union_set *uset);
1418         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_affine_hull(
1419                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1420         __isl_give isl_basic_map *isl_map_affine_hull(
1421                 __isl_take isl_map *map);
1422         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_affine_hull(
1423                 __isl_take isl_union_map *umap);
1424
1425 In case of union sets and relations, the affine hull is computed
1426 per space.
1427
1428 =item * Polyhedral hull
1429
1430         __isl_give isl_basic_set *isl_set_polyhedral_hull(
1431                 __isl_take isl_set *set);
1432         __isl_give isl_basic_map *isl_map_polyhedral_hull(
1433                 __isl_take isl_map *map);
1434         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_polyhedral_hull(
1435                 __isl_take isl_union_set *uset);
1436         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_polyhedral_hull(
1437                 __isl_take isl_union_map *umap);
1438
1439 These functions compute a single basic set or relation
1440 not involving any existentially quantified variables
1441 that contains the whole input set or relation.
1442 In case of union sets and relations, the polyhedral hull is computed
1443 per space.
1444
1445 =item * Dual
1446
1447 The following functions compute either the set of (rational) coefficient
1448 values of valid constraints for the given set or the set of (rational)
1449 values satisfying the constraints with coefficients from the given set.
1450 Internally, these two sets of functions perform essentially the
1451 same operations, except that the set of coefficients is assumed to
1452 be a cone, while the set of values may be any polyhedron.
1453 The current implementation is based on the Farkas lemma and
1454 Fourier-Motzkin elimination, but this may change or be made optional
1455 in future.  In particular, future implementations may use different
1456 dualization algorithms or skip the elimination step.
1457
1458         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_coefficients(
1459                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1460         __isl_give isl_basic_set *isl_set_coefficients(
1461                 __isl_take isl_set *set);
1462         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_coefficients(
1463                 __isl_take isl_union_set *bset);
1464         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_solutions(
1465                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1466         __isl_give isl_basic_set *isl_set_solutions(
1467                 __isl_take isl_set *set);
1468         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_solutions(
1469                 __isl_take isl_union_set *bset);
1470
1471 =item * Power
1472
1473         __isl_give isl_map *isl_map_power(__isl_take isl_map *map,
1474                 int *exact);
1475         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_power(
1476                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1477
1478 Compute a parametric representation for all positive powers I<k> of C<map>.
1479 The result maps I<k> to a nested relation corresponding to the
1480 I<k>th power of C<map>.
1481 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1482 then C<*exact> is set to C<1>.
1483
1484 =item * Transitive closure
1485
1486         __isl_give isl_map *isl_map_transitive_closure(
1487                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1488         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_transitive_closure(
1489                 __isl_take isl_union_map *umap, int *exact);
1490
1491 Compute the transitive closure of C<map>.
1492 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1493 then C<*exact> is set to C<1>.
1494
1495 =item * Reaching path lengths
1496
1497         __isl_give isl_map *isl_map_reaching_path_lengths(
1498                 __isl_take isl_map *map, int *exact);
1499
1500 Compute a relation that maps each element in the range of C<map>
1501 to the lengths of all paths composed of edges in C<map> that
1502 end up in the given element.
1503 The result may be an overapproximation.  If the result is known to be exact,
1504 then C<*exact> is set to C<1>.
1505 To compute the I<maximal> path length, the resulting relation
1506 should be postprocessed by C<isl_map_lexmax>.
1507 In particular, if the input relation is a dependence relation
1508 (mapping sources to sinks), then the maximal path length corresponds
1509 to the free schedule.
1510 Note, however, that C<isl_map_lexmax> expects the maximum to be
1511 finite, so if the path lengths are unbounded (possibly due to
1512 the overapproximation), then you will get an error message.
1513
1514 =item * Wrapping
1515
1516         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_map_wrap(
1517                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1518         __isl_give isl_set *isl_map_wrap(
1519                 __isl_take isl_map *map);
1520         __isl_give isl_union_set *isl_union_map_wrap(
1521                 __isl_take isl_union_map *umap);
1522         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_set_unwrap(
1523                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1524         __isl_give isl_map *isl_set_unwrap(
1525                 __isl_take isl_set *set);
1526         __isl_give isl_union_map *isl_union_set_unwrap(
1527                 __isl_take isl_union_set *uset);
1528
1529 =item * Flattening
1530
1531 Remove any internal structure of domain (and range) of the given
1532 set or relation.  If there is any such internal structure in the input,
1533 then the name of the space is also removed.
1534
1535         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flatten(
1536                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1537         __isl_give isl_set *isl_set_flatten(
1538                 __isl_take isl_set *set);
1539         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flatten(
1540                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1541         __isl_give isl_map *isl_map_flatten(
1542                 __isl_take isl_map *map);
1543
1544         __isl_give isl_map *isl_set_flatten_map(
1545                 __isl_take isl_set *set);
1546
1547 The function above constructs a relation
1548 that maps the input set to a flattened version of the set.
1549
1550 =item * Lifting
1551
1552 Lift the input set to a space with extra dimensions corresponding
1553 to the existentially quantified variables in the input.
1554 In particular, the result lives in a wrapped map where the domain
1555 is the original space and the range corresponds to the original
1556 existentially quantified variables.
1557
1558         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_lift(
1559                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1560         __isl_give isl_set *isl_set_lift(
1561                 __isl_take isl_set *set);
1562         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lift(
1563                 __isl_take isl_union_set *uset);
1564
1565 =item * Internal Product
1566
1567         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_zip(
1568                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1569         __isl_give isl_map *isl_map_zip(
1570                 __isl_take isl_map *map);
1571         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_zip(
1572                 __isl_take isl_union_map *umap);
1573
1574 Given a relation with nested relations for domain and range,
1575 interchange the range of the domain with the domain of the range.
1576
1577 =item * Dimension manipulation
1578
1579         __isl_give isl_set *isl_set_add_dims(
1580                 __isl_take isl_set *set,
1581                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1582         __isl_give isl_map *isl_map_add_dims(
1583                 __isl_take isl_map *map,
1584                 enum isl_dim_type type, unsigned n);
1585
1586 It is usually not advisable to directly change the (input or output)
1587 space of a set or a relation as this removes the name and the internal
1588 structure of the space.  However, the above functions can be useful
1589 to add new parameters.
1590
1591 =back
1592
1593 =head2 Binary Operations
1594
1595 The two arguments of a binary operation not only need to live
1596 in the same C<isl_ctx>, they currently also need to have
1597 the same (number of) parameters.
1598
1599 =head3 Basic Operations
1600
1601 =over
1602
1603 =item * Intersection
1604
1605         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_intersect(
1606                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1607                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1608         __isl_give isl_set *isl_set_intersect(
1609                 __isl_take isl_set *set1,
1610                 __isl_take isl_set *set2);
1611         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_intersect(
1612                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1613                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1614         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_domain(
1615                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1616                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1617         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect_range(
1618                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1619                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1620         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_intersect(
1621                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1622                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1623         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_domain(
1624                 __isl_take isl_map *map,
1625                 __isl_take isl_set *set);
1626         __isl_give isl_map *isl_map_intersect_range(
1627                 __isl_take isl_map *map,
1628                 __isl_take isl_set *set);
1629         __isl_give isl_map *isl_map_intersect(
1630                 __isl_take isl_map *map1,
1631                 __isl_take isl_map *map2);
1632         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_domain(
1633                 __isl_take isl_union_map *umap,
1634                 __isl_take isl_union_set *uset);
1635         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect_range(
1636                 __isl_take isl_union_map *umap,
1637                 __isl_take isl_union_set *uset);
1638         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_intersect(
1639                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1640                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1641
1642 =item * Union
1643
1644         __isl_give isl_set *isl_basic_set_union(
1645                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1646                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1647         __isl_give isl_map *isl_basic_map_union(
1648                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1649                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1650         __isl_give isl_set *isl_set_union(
1651                 __isl_take isl_set *set1,
1652                 __isl_take isl_set *set2);
1653         __isl_give isl_map *isl_map_union(
1654                 __isl_take isl_map *map1,
1655                 __isl_take isl_map *map2);
1656         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_union(
1657                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1658                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1659         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_union(
1660                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1661                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1662
1663 =item * Set difference
1664
1665         __isl_give isl_set *isl_set_subtract(
1666                 __isl_take isl_set *set1,
1667                 __isl_take isl_set *set2);
1668         __isl_give isl_map *isl_map_subtract(
1669                 __isl_take isl_map *map1,
1670                 __isl_take isl_map *map2);
1671         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_subtract(
1672                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1673                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1674         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_subtract(
1675                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1676                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1677
1678 =item * Application
1679
1680         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_apply(
1681                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1682                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1683         __isl_give isl_set *isl_set_apply(
1684                 __isl_take isl_set *set,
1685                 __isl_take isl_map *map);
1686         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_apply(
1687                 __isl_take isl_union_set *uset,
1688                 __isl_take isl_union_map *umap);
1689         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_domain(
1690                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1691                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1692         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_apply_range(
1693                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1694                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1695         __isl_give isl_map *isl_map_apply_domain(
1696                 __isl_take isl_map *map1,
1697                 __isl_take isl_map *map2);
1698         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_domain(
1699                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1700                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1701         __isl_give isl_map *isl_map_apply_range(
1702                 __isl_take isl_map *map1,
1703                 __isl_take isl_map *map2);
1704         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_apply_range(
1705                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1706                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1707
1708 =item * Cartesian Product
1709
1710         __isl_give isl_set *isl_set_product(
1711                 __isl_take isl_set *set1,
1712                 __isl_take isl_set *set2);
1713         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_product(
1714                 __isl_take isl_union_set *uset1,
1715                 __isl_take isl_union_set *uset2);
1716         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_range_product(
1717                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1718                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1719         __isl_give isl_map *isl_map_range_product(
1720                 __isl_take isl_map *map1,
1721                 __isl_take isl_map *map2);
1722         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_range_product(
1723                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1724                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1725         __isl_give isl_map *isl_map_product(
1726                 __isl_take isl_map *map1,
1727                 __isl_take isl_map *map2);
1728         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_product(
1729                 __isl_take isl_union_map *umap1,
1730                 __isl_take isl_union_map *umap2);
1731
1732 The above functions compute the cross product of the given
1733 sets or relations.  The domains and ranges of the results
1734 are wrapped maps between domains and ranges of the inputs.
1735 To obtain a ``flat'' product, use the following functions
1736 instead.
1737
1738         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_flat_product(
1739                 __isl_take isl_basic_set *bset1,
1740                 __isl_take isl_basic_set *bset2);
1741         __isl_give isl_set *isl_set_flat_product(
1742                 __isl_take isl_set *set1,
1743                 __isl_take isl_set *set2);
1744         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_flat_product(
1745                 __isl_take isl_basic_map *bmap1,
1746                 __isl_take isl_basic_map *bmap2);
1747         __isl_give isl_map *isl_map_flat_product(
1748                 __isl_take isl_map *map1,
1749                 __isl_take isl_map *map2);
1750
1751 =item * Simplification
1752
1753         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_gist(
1754                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1755                 __isl_take isl_basic_set *context);
1756         __isl_give isl_set *isl_set_gist(__isl_take isl_set *set,
1757                 __isl_take isl_set *context);
1758         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_gist(
1759                 __isl_take isl_union_set *uset,
1760                 __isl_take isl_union_set *context);
1761         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_gist(
1762                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1763                 __isl_take isl_basic_map *context);
1764         __isl_give isl_map *isl_map_gist(__isl_take isl_map *map,
1765                 __isl_take isl_map *context);
1766         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_gist(
1767                 __isl_take isl_union_map *umap,
1768                 __isl_take isl_union_map *context);
1769
1770 The gist operation returns a set or relation that has the
1771 same intersection with the context as the input set or relation.
1772 Any implicit equality in the intersection is made explicit in the result,
1773 while all inequalities that are redundant with respect to the intersection
1774 are removed.
1775 In case of union sets and relations, the gist operation is performed
1776 per space.
1777
1778 =back
1779
1780 =head3 Lexicographic Optimization
1781
1782 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>) and a zero-dimensional domain C<dom>,
1783 the following functions
1784 compute a set that contains the lexicographic minimum or maximum
1785 of the elements in C<set> (or C<bset>) for those values of the parameters
1786 that satisfy C<dom>.
1787 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1788 that contains the parameter values in C<dom> for which C<set> (or C<bset>)
1789 has no elements.
1790 In other words, the union of the parameter values
1791 for which the result is non-empty and of C<*empty>
1792 is equal to C<dom>.
1793
1794         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmin(
1795                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1796                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1797                 __isl_give isl_set **empty);
1798         __isl_give isl_set *isl_basic_set_partial_lexmax(
1799                 __isl_take isl_basic_set *bset,
1800                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1801                 __isl_give isl_set **empty);
1802         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmin(
1803                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1804                 __isl_give isl_set **empty);
1805         __isl_give isl_set *isl_set_partial_lexmax(
1806                 __isl_take isl_set *set, __isl_take isl_set *dom,
1807                 __isl_give isl_set **empty);
1808
1809 Given a (basic) set C<set> (or C<bset>), the following functions simply
1810 return a set containing the lexicographic minimum or maximum
1811 of the elements in C<set> (or C<bset>).
1812 In case of union sets, the optimum is computed per space.
1813
1814         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmin(
1815                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1816         __isl_give isl_set *isl_basic_set_lexmax(
1817                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1818         __isl_give isl_set *isl_set_lexmin(
1819                 __isl_take isl_set *set);
1820         __isl_give isl_set *isl_set_lexmax(
1821                 __isl_take isl_set *set);
1822         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmin(
1823                 __isl_take isl_union_set *uset);
1824         __isl_give isl_union_set *isl_union_set_lexmax(
1825                 __isl_take isl_union_set *uset);
1826
1827 Given a (basic) relation C<map> (or C<bmap>) and a domain C<dom>,
1828 the following functions
1829 compute a relation that maps each element of C<dom>
1830 to the single lexicographic minimum or maximum
1831 of the elements that are associated to that same
1832 element in C<map> (or C<bmap>).
1833 If C<empty> is not C<NULL>, then C<*empty> is assigned a set
1834 that contains the elements in C<dom> that do not map
1835 to any elements in C<map> (or C<bmap>).
1836 In other words, the union of the domain of the result and of C<*empty>
1837 is equal to C<dom>.
1838
1839         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmax(
1840                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1841                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1842                 __isl_give isl_set **empty);
1843         __isl_give isl_map *isl_basic_map_partial_lexmin(
1844                 __isl_take isl_basic_map *bmap,
1845                 __isl_take isl_basic_set *dom,
1846                 __isl_give isl_set **empty);
1847         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmax(
1848                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1849                 __isl_give isl_set **empty);
1850         __isl_give isl_map *isl_map_partial_lexmin(
1851                 __isl_take isl_map *map, __isl_take isl_set *dom,
1852                 __isl_give isl_set **empty);
1853
1854 Given a (basic) map C<map> (or C<bmap>), the following functions simply
1855 return a map mapping each element in the domain of
1856 C<map> (or C<bmap>) to the lexicographic minimum or maximum
1857 of all elements associated to that element.
1858 In case of union relations, the optimum is computed per space.
1859
1860         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmin(
1861                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1862         __isl_give isl_map *isl_basic_map_lexmax(
1863                 __isl_take isl_basic_map *bmap);
1864         __isl_give isl_map *isl_map_lexmin(
1865                 __isl_take isl_map *map);
1866         __isl_give isl_map *isl_map_lexmax(
1867                 __isl_take isl_map *map);
1868         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmin(
1869                 __isl_take isl_union_map *umap);
1870         __isl_give isl_union_map *isl_union_map_lexmax(
1871                 __isl_take isl_union_map *umap);
1872
1873 =head2 Matrices
1874
1875 Matrices can be created, copied and freed using the following functions.
1876
1877         #include <isl/mat.h>
1878         __isl_give isl_mat *isl_mat_alloc(struct isl_ctx *ctx,
1879                 unsigned n_row, unsigned n_col);
1880         __isl_give isl_mat *isl_mat_copy(__isl_keep isl_mat *mat);
1881         void isl_mat_free(__isl_take isl_mat *mat);
1882
1883 Note that the elements of a newly created matrix may have arbitrary values.
1884 The elements can be changed and inspected using the following functions.
1885
1886         int isl_mat_rows(__isl_keep isl_mat *mat);
1887         int isl_mat_cols(__isl_keep isl_mat *mat);
1888         int isl_mat_get_element(__isl_keep isl_mat *mat,
1889                 int row, int col, isl_int *v);
1890         __isl_give isl_mat *isl_mat_set_element(__isl_take isl_mat *mat,
1891                 int row, int col, isl_int v);
1892
1893 C<isl_mat_get_element> will return a negative value if anything went wrong.
1894 In that case, the value of C<*v> is undefined.
1895
1896 The following function can be used to compute the (right) inverse
1897 of a matrix, i.e., a matrix such that the product of the original
1898 and the inverse (in that order) is a multiple of the identity matrix.
1899 The input matrix is assumed to be of full row-rank.
1900
1901         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_inverse(__isl_take isl_mat *mat);
1902
1903 The following function can be used to compute the (right) kernel
1904 (or null space) of a matrix, i.e., a matrix such that the product of
1905 the original and the kernel (in that order) is the zero matrix.
1906
1907         __isl_give isl_mat *isl_mat_right_kernel(__isl_take isl_mat *mat);
1908
1909 =head2 Points
1910
1911 Points are elements of a set.  They can be used to construct
1912 simple sets (boxes) or they can be used to represent the
1913 individual elements of a set.
1914 The zero point (the origin) can be created using
1915
1916         __isl_give isl_point *isl_point_zero(__isl_take isl_dim *dim);
1917
1918 The coordinates of a point can be inspected, set and changed
1919 using
1920
1921         void isl_point_get_coordinate(__isl_keep isl_point *pnt,
1922                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int *v);
1923         __isl_give isl_point *isl_point_set_coordinate(
1924                 __isl_take isl_point *pnt,
1925                 enum isl_dim_type type, int pos, isl_int v);
1926
1927         __isl_give isl_point *isl_point_add_ui(
1928                 __isl_take isl_point *pnt,
1929                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1930         __isl_give isl_point *isl_point_sub_ui(
1931                 __isl_take isl_point *pnt,
1932                 enum isl_dim_type type, int pos, unsigned val);
1933
1934 Points can be copied or freed using
1935
1936         __isl_give isl_point *isl_point_copy(
1937                 __isl_keep isl_point *pnt);
1938         void isl_point_free(__isl_take isl_point *pnt);
1939
1940 A singleton set can be created from a point using
1941
1942         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_from_point(
1943                 __isl_take isl_point *pnt);
1944         __isl_give isl_set *isl_set_from_point(
1945                 __isl_take isl_point *pnt);
1946
1947 and a box can be created from two opposite extremal points using
1948
1949         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_box_from_points(
1950                 __isl_take isl_point *pnt1,
1951                 __isl_take isl_point *pnt2);
1952         __isl_give isl_set *isl_set_box_from_points(
1953                 __isl_take isl_point *pnt1,
1954                 __isl_take isl_point *pnt2);
1955
1956 All elements of a B<bounded> (union) set can be enumerated using
1957 the following functions.
1958
1959         int isl_set_foreach_point(__isl_keep isl_set *set,
1960                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1961                 void *user);
1962         int isl_union_set_foreach_point(__isl_keep isl_union_set *uset,
1963                 int (*fn)(__isl_take isl_point *pnt, void *user),
1964                 void *user);
1965
1966 The function C<fn> is called for each integer point in
1967 C<set> with as second argument the last argument of
1968 the C<isl_set_foreach_point> call.  The function C<fn>
1969 should return C<0> on success and C<-1> on failure.
1970 In the latter case, C<isl_set_foreach_point> will stop
1971 enumerating and return C<-1> as well.
1972 If the enumeration is performed successfully and to completion,
1973 then C<isl_set_foreach_point> returns C<0>.
1974
1975 To obtain a single point of a (basic) set, use
1976
1977         __isl_give isl_point *isl_basic_set_sample_point(
1978                 __isl_take isl_basic_set *bset);
1979         __isl_give isl_point *isl_set_sample_point(
1980                 __isl_take isl_set *set);
1981
1982 If C<set> does not contain any (integer) points, then the
1983 resulting point will be ``void'', a property that can be
1984 tested using
1985
1986         int isl_point_is_void(__isl_keep isl_point *pnt);
1987
1988 =head2 Piecewise Quasipolynomials
1989
1990 A piecewise quasipolynomial is a particular kind of function that maps
1991 a parametric point to a rational value.
1992 More specifically, a quasipolynomial is a polynomial expression in greatest
1993 integer parts of affine expressions of parameters and variables.
1994 A piecewise quasipolynomial is a subdivision of a given parametric
1995 domain into disjoint cells with a quasipolynomial associated to
1996 each cell.  The value of the piecewise quasipolynomial at a given
1997 point is the value of the quasipolynomial associated to the cell
1998 that contains the point.  Outside of the union of cells,
1999 the value is assumed to be zero.
2000 For example, the piecewise quasipolynomial
2001
2002         [n] -> { [x] -> ((1 + n) - x) : x <= n and x >= 0 }
2003
2004 maps C<x> to C<1 + n - x> for values of C<x> between C<0> and C<n>.
2005 A given piecewise quasipolynomial has a fixed domain dimension.
2006 Union piecewise quasipolynomials are used to contain piecewise quasipolynomials
2007 defined over different domains.
2008 Piecewise quasipolynomials are mainly used by the C<barvinok>
2009 library for representing the number of elements in a parametric set or map.
2010 For example, the piecewise quasipolynomial above represents
2011 the number of points in the map
2012
2013         [n] -> { [x] -> [y] : x,y >= 0 and 0 <= x + y <= n }
2014
2015 =head3 Printing (Piecewise) Quasipolynomials
2016
2017 Quasipolynomials and piecewise quasipolynomials can be printed
2018 using the following functions.
2019
2020         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_qpolynomial(
2021                 __isl_take isl_printer *p,
2022                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2023
2024         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial(
2025                 __isl_take isl_printer *p,
2026                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2027
2028         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial(
2029                 __isl_take isl_printer *p,
2030                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2031
2032 The output format of the printer
2033 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2034 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial>, only C<ISL_FORMAT_ISL>
2035 is supported.
2036 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2037 to set the names of all dimensions
2038
2039         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_set_dim_name(
2040                 __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2041                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2042                 const char *s);
2043         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2044         isl_pw_qpolynomial_set_dim_name(
2045                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2046                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2047                 const char *s);
2048
2049 =head3 Creating New (Piecewise) Quasipolynomials
2050
2051 Some simple quasipolynomials can be created using the following functions.
2052 More complicated quasipolynomials can be created by applying
2053 operations such as addition and multiplication
2054 on the resulting quasipolynomials
2055
2056         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_zero(
2057                 __isl_take isl_dim *dim);
2058         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_one(
2059                 __isl_take isl_dim *dim);
2060         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_infty(
2061                 __isl_take isl_dim *dim);
2062         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neginfty(
2063                 __isl_take isl_dim *dim);
2064         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_nan(
2065                 __isl_take isl_dim *dim);
2066         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_rat_cst(
2067                 __isl_take isl_dim *dim,
2068                 const isl_int n, const isl_int d);
2069         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_div(
2070                 __isl_take isl_div *div);
2071         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_var(
2072                 __isl_take isl_dim *dim,
2073                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2074
2075 The zero piecewise quasipolynomial or a piecewise quasipolynomial
2076 with a single cell can be created using the following functions.
2077 Multiple of these single cell piecewise quasipolynomials can
2078 be combined to create more complicated piecewise quasipolynomials.
2079
2080         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_zero(
2081                 __isl_take isl_dim *dim);
2082         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_alloc(
2083                 __isl_take isl_set *set,
2084                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2085
2086         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_zero(
2087                 __isl_take isl_dim *dim);
2088         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_from_pw_qpolynomial(
2089                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2090         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add_pw_qpolynomial(
2091                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2092                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2093
2094 Quasipolynomials can be copied and freed again using the following
2095 functions.
2096
2097         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_copy(
2098                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp);
2099         void isl_qpolynomial_free(__isl_take isl_qpolynomial *qp);
2100
2101         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_copy(
2102                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2103         void isl_pw_qpolynomial_free(
2104                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2105
2106         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_copy(
2107                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2108         void isl_union_pw_qpolynomial_free(
2109                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2110
2111 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials
2112
2113 To iterate over all piecewise quasipolynomials in a union
2114 piecewise quasipolynomial, use the following function
2115
2116         int isl_union_pw_qpolynomial_foreach_pw_qpolynomial(
2117                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2118                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, void *user),
2119                 void *user);
2120
2121 To extract the piecewise quasipolynomial from a union with a given dimension
2122 specification, use
2123
2124         __isl_give isl_pw_qpolynomial *
2125         isl_union_pw_qpolynomial_extract_pw_qpolynomial(
2126                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2127                 __isl_take isl_dim *dim);
2128
2129 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial,
2130 use either of the following two functions
2131
2132         int isl_pw_qpolynomial_foreach_piece(
2133                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2134                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2135                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2136                           void *user), void *user);
2137         int isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece(
2138                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2139                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2140                           __isl_take isl_qpolynomial *qp,
2141                           void *user), void *user);
2142
2143 As usual, the function C<fn> should return C<0> on success
2144 and C<-1> on failure.  The difference between
2145 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_piece> and
2146 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> is that
2147 C<isl_pw_qpolynomial_foreach_lifted_piece> will first
2148 compute unique representations for all existentially quantified
2149 variables and then turn these existentially quantified variables
2150 into extra set variables, adapting the associated quasipolynomial
2151 accordingly.  This means that the C<set> passed to C<fn>
2152 will not have any existentially quantified variables, but that
2153 the dimensions of the sets may be different for different
2154 invocations of C<fn>.
2155
2156 To iterate over all terms in a quasipolynomial,
2157 use
2158
2159         int isl_qpolynomial_foreach_term(
2160                 __isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2161                 int (*fn)(__isl_take isl_term *term,
2162                           void *user), void *user);
2163
2164 The terms themselves can be inspected and freed using
2165 these functions
2166
2167         unsigned isl_term_dim(__isl_keep isl_term *term,
2168                 enum isl_dim_type type);
2169         void isl_term_get_num(__isl_keep isl_term *term,
2170                 isl_int *n);
2171         void isl_term_get_den(__isl_keep isl_term *term,
2172                 isl_int *d);
2173         int isl_term_get_exp(__isl_keep isl_term *term,
2174                 enum isl_dim_type type, unsigned pos);
2175         __isl_give isl_div *isl_term_get_div(
2176                 __isl_keep isl_term *term, unsigned pos);
2177         void isl_term_free(__isl_take isl_term *term);
2178
2179 Each term is a product of parameters, set variables and
2180 integer divisions.  The function C<isl_term_get_exp>
2181 returns the exponent of a given dimensions in the given term.
2182 The C<isl_int>s in the arguments of C<isl_term_get_num>
2183 and C<isl_term_get_den> need to have been initialized
2184 using C<isl_int_init> before calling these functions.
2185
2186 =head3 Properties of (Piecewise) Quasipolynomials
2187
2188 To check whether a quasipolynomial is actually a constant,
2189 use the following function.
2190
2191         int isl_qpolynomial_is_cst(__isl_keep isl_qpolynomial *qp,
2192                 isl_int *n, isl_int *d);
2193
2194 If C<qp> is a constant and if C<n> and C<d> are not C<NULL>
2195 then the numerator and denominator of the constant
2196 are returned in C<*n> and C<*d>, respectively.
2197
2198 =head3 Operations on (Piecewise) Quasipolynomials
2199
2200         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_neg(
2201                 __isl_take isl_qpolynomial *qp);
2202         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_add(
2203                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2204                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2205         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_sub(
2206                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2207                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2208         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_mul(
2209                 __isl_take isl_qpolynomial *qp1,
2210                 __isl_take isl_qpolynomial *qp2);
2211         __isl_give isl_qpolynomial *isl_qpolynomial_pow(
2212                 __isl_take isl_qpolynomial *qp, unsigned exponent);
2213
2214         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add(
2215                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2216                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2217         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_sub(
2218                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2219                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2220         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_add_disjoint(
2221                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2222                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2223         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_neg(
2224                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2225         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_mul(
2226                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp1,
2227                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp2);
2228
2229         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_add(
2230                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2231                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2232         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_sub(
2233                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2234                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2235         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_mul(
2236                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp1,
2237                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp2);
2238
2239         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_eval(
2240                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2241                 __isl_take isl_point *pnt);
2242
2243         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_eval(
2244                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2245                 __isl_take isl_point *pnt);
2246
2247         __isl_give isl_set *isl_pw_qpolynomial_domain(
2248                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp);
2249         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2250                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwpq,
2251                 __isl_take isl_set *set);
2252
2253         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_domain(
2254                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2255         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_intersect_domain(
2256                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwpq,
2257                 __isl_take isl_union_set *uset);
2258
2259         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_coalesce(
2260                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp);
2261
2262         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_gist(
2263                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2264                 __isl_take isl_set *context);
2265
2266         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_gist(
2267                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2268                 __isl_take isl_union_set *context);
2269
2270 The gist operation applies the gist operation to each of
2271 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial.
2272 The context is also exploited
2273 to simplify the quasipolynomials associated to each cell.
2274
2275         __isl_give isl_pw_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2276                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp, int sign);
2277         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial *
2278         isl_union_pw_qpolynomial_to_polynomial(
2279                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp, int sign);
2280
2281 Approximate each quasipolynomial by a polynomial.  If C<sign> is positive,
2282 the polynomial will be an overapproximation.  If C<sign> is negative,
2283 it will be an underapproximation.  If C<sign> is zero, the approximation
2284 will lie somewhere in between.
2285
2286 =head2 Bounds on Piecewise Quasipolynomials and Piecewise Quasipolynomial Reductions
2287
2288 A piecewise quasipolynomial reduction is a piecewise
2289 reduction (or fold) of quasipolynomials.
2290 In particular, the reduction can be maximum or a minimum.
2291 The objects are mainly used to represent the result of
2292 an upper or lower bound on a quasipolynomial over its domain,
2293 i.e., as the result of the following function.
2294
2295         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_bound(
2296                 __isl_take isl_pw_qpolynomial *pwqp,
2297                 enum isl_fold type, int *tight);
2298
2299         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_bound(
2300                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial *upwqp,
2301                 enum isl_fold type, int *tight);
2302
2303 The C<type> argument may be either C<isl_fold_min> or C<isl_fold_max>.
2304 If C<tight> is not C<NULL>, then C<*tight> is set to C<1>
2305 is the returned bound is known be tight, i.e., for each value
2306 of the parameters there is at least
2307 one element in the domain that reaches the bound.
2308 If the domain of C<pwqp> is not wrapping, then the bound is computed
2309 over all elements in that domain and the result has a purely parametric
2310 domain.  If the domain of C<pwqp> is wrapping, then the bound is
2311 computed over the range of the wrapped relation.  The domain of the
2312 wrapped relation becomes the domain of the result.
2313
2314 A (piecewise) quasipolynomial reduction can be copied or freed using the
2315 following functions.
2316
2317         __isl_give isl_qpolynomial_fold *isl_qpolynomial_fold_copy(
2318                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold);
2319         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_copy(
2320                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2321         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_copy(
2322                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2323         void isl_qpolynomial_fold_free(
2324                 __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold);
2325         void isl_pw_qpolynomial_fold_free(
2326                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2327         void isl_union_pw_qpolynomial_fold_free(
2328                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2329
2330 =head3 Printing Piecewise Quasipolynomial Reductions
2331
2332 Piecewise quasipolynomial reductions can be printed
2333 using the following function.
2334
2335         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold(
2336                 __isl_take isl_printer *p,
2337                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2338         __isl_give isl_printer *isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold(
2339                 __isl_take isl_printer *p,
2340                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2341
2342 For C<isl_printer_print_pw_qpolynomial_fold>,
2343 output format of the printer
2344 needs to be set to either C<ISL_FORMAT_ISL> or C<ISL_FORMAT_C>.
2345 For C<isl_printer_print_union_pw_qpolynomial_fold>,
2346 output format of the printer
2347 needs to be set to C<ISL_FORMAT_ISL>.
2348 In case of printing in C<ISL_FORMAT_C>, the user may want
2349 to set the names of all dimensions
2350
2351         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2352         isl_pw_qpolynomial_fold_set_dim_name(
2353                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2354                 enum isl_dim_type type, unsigned pos,
2355                 const char *s);
2356
2357 =head3 Inspecting (Piecewise) Quasipolynomial Reductions
2358
2359 To iterate over all piecewise quasipolynomial reductions in a union
2360 piecewise quasipolynomial reduction, use the following function
2361
2362         int isl_union_pw_qpolynomial_fold_foreach_pw_qpolynomial_fold(
2363                 __isl_keep isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2364                 int (*fn)(__isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2365                             void *user), void *user);
2366
2367 To iterate over the cells in a piecewise quasipolynomial reduction,
2368 use either of the following two functions
2369
2370         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_piece(
2371                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2372                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2373                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2374                           void *user), void *user);
2375         int isl_pw_qpolynomial_fold_foreach_lifted_piece(
2376                 __isl_keep isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2377                 int (*fn)(__isl_take isl_set *set,
2378                           __isl_take isl_qpolynomial_fold *fold,
2379                           void *user), void *user);
2380
2381 See L<Inspecting (Piecewise) Quasipolynomials> for an explanation
2382 of the difference between these two functions.
2383
2384 To iterate over all quasipolynomials in a reduction, use
2385
2386         int isl_qpolynomial_fold_foreach_qpolynomial(
2387                 __isl_keep isl_qpolynomial_fold *fold,
2388                 int (*fn)(__isl_take isl_qpolynomial *qp,
2389                           void *user), void *user);
2390
2391 =head3 Operations on Piecewise Quasipolynomial Reductions
2392
2393         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_add(
2394                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2395                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2396
2397         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_fold(
2398                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf1,
2399                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf2);
2400
2401         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_fold(
2402                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf1,
2403                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf2);
2404
2405         __isl_give isl_qpolynomial *isl_pw_qpolynomial_fold_eval(
2406                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2407                 __isl_take isl_point *pnt);
2408
2409         __isl_give isl_qpolynomial *isl_union_pw_qpolynomial_fold_eval(
2410                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2411                 __isl_take isl_point *pnt);
2412
2413         __isl_give isl_union_set *isl_union_pw_qpolynomial_fold_domain(
2414                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2415         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_intersect_domain(
2416                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2417                 __isl_take isl_union_set *uset);
2418
2419         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2420                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf);
2421
2422         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_coalesce(
2423                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf);
2424
2425         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *isl_pw_qpolynomial_fold_gist(
2426                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2427                 __isl_take isl_set *context);
2428
2429         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *isl_union_pw_qpolynomial_fold_gist(
2430                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2431                 __isl_take isl_union_set *context);
2432
2433 The gist operation applies the gist operation to each of
2434 the cells in the domain of the input piecewise quasipolynomial reduction.
2435 In future, the operation will also exploit the context
2436 to simplify the quasipolynomial reductions associated to each cell.
2437
2438         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2439         isl_set_apply_pw_qpolynomial_fold(
2440                 __isl_take isl_set *set,
2441                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2442                 int *tight);
2443         __isl_give isl_pw_qpolynomial_fold *
2444         isl_map_apply_pw_qpolynomial_fold(
2445                 __isl_take isl_map *map,
2446                 __isl_take isl_pw_qpolynomial_fold *pwf,
2447                 int *tight);
2448         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2449         isl_union_set_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2450                 __isl_take isl_union_set *uset,
2451                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2452                 int *tight);
2453         __isl_give isl_union_pw_qpolynomial_fold *
2454         isl_union_map_apply_union_pw_qpolynomial_fold(
2455                 __isl_take isl_union_map *umap,
2456                 __isl_take isl_union_pw_qpolynomial_fold *upwf,
2457                 int *tight);
2458
2459 The functions taking a map
2460 compose the given map with the given piecewise quasipolynomial reduction.
2461 That is, compute a bound (of the same type as C<pwf> or C<upwf> itself)
2462 over all elements in the intersection of the range of the map
2463 and the domain of the piecewise quasipolynomial reduction
2464 as a function of an element in the domain of the map.
2465 The functions taking a set compute a bound over all elements in the
2466 intersection of the set and the domain of the
2467 piecewise quasipolynomial reduction.
2468
2469 =head2 Dependence Analysis
2470
2471 C<isl> contains specialized functionality for performing
2472 array dataflow analysis.  That is, given a I<sink> access relation
2473 and a collection of possible I<source> access relations,
2474 C<isl> can compute relations that describe
2475 for each iteration of the sink access, which iteration
2476 of which of the source access relations was the last
2477 to access the same data element before the given iteration
2478 of the sink access.
2479 To compute standard flow dependences, the sink should be
2480 a read, while the sources should be writes.
2481 If any of the source accesses are marked as being I<may>
2482 accesses, then there will be a dependence to the last
2483 I<must> access B<and> to any I<may> access that follows
2484 this last I<must> access.
2485 In particular, if I<all> sources are I<may> accesses,
2486 then memory based dependence analysis is performed.
2487 If, on the other hand, all sources are I<must> accesses,
2488 then value based dependence analysis is performed.
2489
2490         #include <isl/flow.h>
2491
2492         typedef int (*isl_access_level_before)(void *first, void *second);
2493
2494         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_alloc(
2495                 __isl_take isl_map *sink,
2496                 void *sink_user, isl_access_level_before fn,
2497                 int max_source);
2498         __isl_give isl_access_info *isl_access_info_add_source(
2499                 __isl_take isl_access_info *acc,
2500                 __isl_take isl_map *source, int must,
2501                 void *source_user);
2502         void isl_access_info_free(__isl_take isl_access_info *acc);
2503
2504         __isl_give isl_flow *isl_access_info_compute_flow(
2505                 __isl_take isl_access_info *acc);
2506
2507         int isl_flow_foreach(__isl_keep isl_flow *deps,
2508                 int (*fn)(__isl_take isl_map *dep, int must,
2509                           void *dep_user, void *user),
2510                 void *user);
2511         __isl_give isl_map *isl_flow_get_no_source(
2512                 __isl_keep isl_flow *deps, int must);
2513         void isl_flow_free(__isl_take isl_flow *deps);
2514
2515 The function C<isl_access_info_compute_flow> performs the actual
2516 dependence analysis.  The other functions are used to construct
2517 the input for this function or to read off the output.
2518
2519 The input is collected in an C<isl_access_info>, which can
2520 be created through a call to C<isl_access_info_alloc>.
2521 The arguments to this functions are the sink access relation
2522 C<sink>, a token C<sink_user> used to identify the sink
2523 access to the user, a callback function for specifying the
2524 relative order of source and sink accesses, and the number
2525 of source access relations that will be added.
2526 The callback function has type C<int (*)(void *first, void *second)>.
2527 The function is called with two user supplied tokens identifying
2528 either a source or the sink and it should return the shared nesting
2529 level and the relative order of the two accesses.
2530 In particular, let I<n> be the number of loops shared by
2531 the two accesses.  If C<first> precedes C<second> textually,
2532 then the function should return I<2 * n + 1>; otherwise,
2533 it should return I<2 * n>.
2534 The sources can be added to the C<isl_access_info> by performing
2535 (at most) C<max_source> calls to C<isl_access_info_add_source>.
2536 C<must> indicates whether the source is a I<must> access
2537 or a I<may> access.  Note that a multi-valued access relation
2538 should only be marked I<must> if every iteration in the domain
2539 of the relation accesses I<all> elements in its image.
2540 The C<source_user> token is again used to identify
2541 the source access.  The range of the source access relation
2542 C<source> should have the same dimension as the range
2543 of the sink access relation.
2544 The C<isl_access_info_free> function should usually not be
2545 called explicitly, because it is called implicitly by
2546 C<isl_access_info_compute_flow>.
2547
2548 The result of the dependence analysis is collected in an
2549 C<isl_flow>.  There may be elements of
2550 the sink access for which no preceding source access could be
2551 found or for which all preceding sources are I<may> accesses.
2552 The relations containing these elements can be obtained through
2553 calls to C<isl_flow_get_no_source>, the first with C<must> set
2554 and the second with C<must> unset.
2555 In the case of standard flow dependence analysis,
2556 with the sink a read and the sources I<must> writes,
2557 the first relation corresponds to the reads from uninitialized
2558 array elements and the second relation is empty.
2559 The actual flow dependences can be extracted using
2560 C<isl_flow_foreach>.  This function will call the user-specified
2561 callback function C<fn> for each B<non-empty> dependence between
2562 a source and the sink.  The callback function is called
2563 with four arguments, the actual flow dependence relation
2564 mapping source iterations to sink iterations, a boolean that
2565 indicates whether it is a I<must> or I<may> dependence, a token
2566 identifying the source and an additional C<void *> with value
2567 equal to the third argument of the C<isl_flow_foreach> call.
2568 A dependence is marked I<must> if it originates from a I<must>
2569 source and if it is not followed by any I<may> sources.
2570
2571 After finishing with an C<isl_flow>, the user should call
2572 C<isl_flow_free> to free all associated memory.
2573
2574 A higher-level interface to dependence analysis is provided
2575 by the following function.
2576
2577         #include <isl/flow.h>
2578
2579         int isl_union_map_compute_flow(__isl_take isl_union_map *sink,
2580                 __isl_take isl_union_map *must_source,
2581                 __isl_take isl_union_map *may_source,
2582                 __isl_take isl_union_map *schedule,
2583                 __isl_give isl_union_map **must_dep,
2584                 __isl_give isl_union_map **may_dep,
2585                 __isl_give isl_union_map **must_no_source,
2586                 __isl_give isl_union_map **may_no_source);
2587
2588 The arrays are identified by the tuple names of the ranges
2589 of the accesses.  The iteration domains by the tuple names
2590 of the domains of the accesses and of the schedule.
2591 The relative order of the iteration domains is given by the
2592 schedule.  The relations returned through C<must_no_source>
2593 and C<may_no_source> are subsets of C<sink>.
2594 Any of C<must_dep>, C<may_dep>, C<must_no_source>
2595 or C<may_no_source> may be C<NULL>, but a C<NULL> value for
2596 any of the other arguments is treated as an error.
2597
2598 =head2 Parametric Vertex Enumeration
2599
2600 The parametric vertex enumeration described in this section
2601 is mainly intended to be used internally and by the C<barvinok>
2602 library.
2603
2604         #include <isl/vertices.h>
2605         __isl_give isl_vertices *isl_basic_set_compute_vertices(
2606                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2607
2608 The function C<isl_basic_set_compute_vertices> performs the
2609 actual computation of the parametric vertices and the chamber
2610 decomposition and store the result in an C<isl_vertices> object.
2611 This information can be queried by either iterating over all
2612 the vertices or iterating over all the chambers or cells
2613 and then iterating over all vertices that are active on the chamber.
2614
2615         int isl_vertices_foreach_vertex(
2616                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2617                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2618                 void *user);
2619
2620         int isl_vertices_foreach_cell(
2621                 __isl_keep isl_vertices *vertices,
2622                 int (*fn)(__isl_take isl_cell *cell, void *user),
2623                 void *user);
2624         int isl_cell_foreach_vertex(__isl_keep isl_cell *cell,
2625                 int (*fn)(__isl_take isl_vertex *vertex, void *user),
2626                 void *user);
2627
2628 Other operations that can be performed on an C<isl_vertices> object are
2629 the following.
2630
2631         isl_ctx *isl_vertices_get_ctx(
2632                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2633         int isl_vertices_get_n_vertices(
2634                 __isl_keep isl_vertices *vertices);
2635         void isl_vertices_free(__isl_take isl_vertices *vertices);
2636
2637 Vertices can be inspected and destroyed using the following functions.
2638
2639         isl_ctx *isl_vertex_get_ctx(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2640         int isl_vertex_get_id(__isl_keep isl_vertex *vertex);
2641         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_domain(
2642                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2643         __isl_give isl_basic_set *isl_vertex_get_expr(
2644                 __isl_keep isl_vertex *vertex);
2645         void isl_vertex_free(__isl_take isl_vertex *vertex);
2646
2647 C<isl_vertex_get_expr> returns a singleton parametric set describing
2648 the vertex, while C<isl_vertex_get_domain> returns the activity domain
2649 of the vertex.
2650 Note that C<isl_vertex_get_domain> and C<isl_vertex_get_expr> return
2651 B<rational> basic sets, so they should mainly be used for inspection
2652 and should not be mixed with integer sets.
2653
2654 Chambers can be inspected and destroyed using the following functions.
2655
2656         isl_ctx *isl_cell_get_ctx(__isl_keep isl_cell *cell);
2657         __isl_give isl_basic_set *isl_cell_get_domain(
2658                 __isl_keep isl_cell *cell);
2659         void isl_cell_free(__isl_take isl_cell *cell);
2660
2661 =head1 Applications
2662
2663 Although C<isl> is mainly meant to be used as a library,
2664 it also contains some basic applications that use some
2665 of the functionality of C<isl>.
2666 The input may be specified in either the L<isl format>
2667 or the L<PolyLib format>.
2668
2669 =head2 C<isl_polyhedron_sample>
2670
2671 C<isl_polyhedron_sample> takes a polyhedron as input and prints
2672 an integer element of the polyhedron, if there is any.
2673 The first column in the output is the denominator and is always
2674 equal to 1.  If the polyhedron contains no integer points,
2675 then a vector of length zero is printed.
2676
2677 =head2 C<isl_pip>
2678
2679 C<isl_pip> takes the same input as the C<example> program
2680 from the C<piplib> distribution, i.e., a set of constraints
2681 on the parameters, a line containing only -1 and finally a set
2682 of constraints on a parametric polyhedron.
2683 The coefficients of the parameters appear in the last columns
2684 (but before the final constant column).
2685 The output is the lexicographic minimum of the parametric polyhedron.
2686 As C<isl> currently does not have its own output format, the output
2687 is just a dump of the internal state.
2688
2689 =head2 C<isl_polyhedron_minimize>
2690
2691 C<isl_polyhedron_minimize> computes the minimum of some linear
2692 or affine objective function over the integer points in a polyhedron.
2693 If an affine objective function
2694 is given, then the constant should appear in the last column.
2695
2696 =head2 C<isl_polytope_scan>
2697
2698 Given a polytope, C<isl_polytope_scan> prints
2699 all integer points in the polytope.
2700
2701 =head1 C<isl-polylib>
2702
2703 The C<isl-polylib> library provides the following functions for converting
2704 between C<isl> objects and C<PolyLib> objects.
2705 The library is distributed separately for licensing reasons.
2706
2707         #include <isl_set_polylib.h>
2708         __isl_give isl_basic_set *isl_basic_set_new_from_polylib(
2709                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2710         Polyhedron *isl_basic_set_to_polylib(
2711                 __isl_keep isl_basic_set *bset);
2712         __isl_give isl_set *isl_set_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2713                 __isl_take isl_dim *dim);
2714         Polyhedron *isl_set_to_polylib(__isl_keep isl_set *set);
2715
2716         #include <isl_map_polylib.h>
2717         __isl_give isl_basic_map *isl_basic_map_new_from_polylib(
2718                 Polyhedron *P, __isl_take isl_dim *dim);
2719         __isl_give isl_map *isl_map_new_from_polylib(Polyhedron *D,
2720                 __isl_take isl_dim *dim);
2721         Polyhedron *isl_basic_map_to_polylib(
2722                 __isl_keep isl_basic_map *bmap);
2723         Polyhedron *isl_map_to_polylib(__isl_keep isl_map *map);